1、任务来源 本课题隶属”天津市市政公路管理局科技项目“,编号为:2012-10。 
2、简要技术说明 当前,盾构隧道施工带来的环境问题越来越受到重视,其中盾构施工对临近桩基的影响尤其具有代表性。由于隧道施工不可避免地引起周围岩土层的变形,当隧道施工至桩基附近时,必然会引起桩基附加变形和内力,桩周土体变形会增大桩基沉降,降低桩基承载能力,危及建筑结构的安全。 国内外学者对隧道施工对地表沉降及邻近桥桩的影响开展了广泛研究,主要的研究方法有实测数据回归法、室内模拟试验法、理论分析方法及数值模拟方法。目前研究单洞单线隧道盾构施工对地表沉降规律及邻近桥桩的影响较多,而研究单洞双线隧道盾构的较少;研究对跨线桥桥梁桩基的影响较多,而研究盾构施工对立交独柱墩匝道桥的影响较少。 本课题将在广泛调研国内外类似工程案例和借鉴国内外已有研究成果的基础上,以天津地下直径线穿越永乐桥(摩天轮)及地铁六号线穿越宾悦桥匝道桥为工程依托,继续深入开展研究。课题研究成果既直接服务于两个依托工程设计与施工方案的优化,也为类似工程积累更多经验。 
3、关键技术性能指标 (1)针对天津地区首次采用的大直径单洞双线盾构隧道工程,建立”盾构隧道-土层-桩基“混合模型,计算分析了盾构隧道掘进施工对临近的永乐桥(摩天轮)超大型桩基础的影响。并将计算结果与施工监控结果进行了对比,进一步验证计算结果的可靠性。研究填补了国内外大直径单洞双线盾构隧道近接施工对超大型群桩基影响研究的空白。研究了大直径单洞双线盾构隧道掘进施工引起的大型群桩基础位移、轴力和弯矩的变化规律以及地表沉降槽的变化规律。这些变化规律,对同类工程具有一定的借鉴意义。研究了摩天轮结构在考虑基础附加变形后,正常使用状态下、极限状态下及地震作用下各项设计指标的变化规律,以及永乐桥桥梁结构在基础附加变形情况下的设计指标变化规律。 
(2)研究了盾构隧道施工对采用单排桩的立交匝道桥的影响,分析了单排桩的桩顶位移、桩身位移及内力变化规律,研究采用的计算方法和手段及研究结论可以为其它类似工程借鉴。提出了采用数值计算分析与结构体系分析相结合的方法,综合评估盾构施工可能对独柱墩单支点匝道桥稳定性造成的影响。 
(3)提出了以数值分析结果为基础数据条件,对大直径单洞双线盾构隧道近距离穿越大型游乐设施所采用的群桩基础进行安全影响评估的方法,评估方法和评估步骤可以为其它类似工程借鉴。创造性地将施工期间的被穿越桥梁的变形监控标准分为警戒值和控制值两部分,既增加了施工安全保险系数,也给查找原因,采取应对措施争取时间,有利于建设单位加强管理与控制。